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La corrosion est l'un des facteurs importants provoquant des dommages aux vannes. Par conséquent, lors de l'utilisation de vannes, la protection contre la corrosion est la première considération.
Principe de corrosion des vannes
La corrosion des métaux est principalement causée par la corrosion chimique et la corrosion chimique par piqûre, tandis que la corrosion des matériaux non métalliques est généralement causée par une action chimique et physique directe.
1. Corrosion chimique
En l'absence de courant électrique, le milieu environnant agit directement avec le métal et le détruit, comme par exemple la corrosion du métal par un gaz sec à haute température et une solution non électrolytique.
2. Corrosion électrochimique
La principale forme de corrosion est que le métal entre en contact avec l’électrolyte et produit un flux d’électrons qui se détruit par action électrochimique.
La corrosion des solutions acides-alcalis-sels courantes, la corrosion atmosphérique, la corrosion du sol, la corrosion de l'eau de mer, la corrosion microbienne, la corrosion par piqûre et la corrosion caverneuse de l'acier inoxydable sont toutes des corrosions électrochimiques.
La corrosion électrochimique se produit non seulement entre deux substances qui peuvent agir chimiquement, mais également en raison de la différence de concentration de la solution, de la concentration de l'oxygène qui l'entoure, de la légère différence dans la structure des substances, etc. corrosion, de sorte que faible potentiel, dans la position du métal dans la perte de plaque Yang.
Mesures générales d'anticorrosion des vannes
1. Choisissez des matériaux résistants à la corrosion en fonction du support
De nombreux fluides sont corrosifs, son principe de corrosion est très complexe, même dans le même fluide utilisant le même matériau de vanne, si la concentration, la température et la pression du fluide sont différentes, la corrosion du matériau est également différente.
Le taux de corrosion augmente de 1 à 3 fois avec l'augmentation de la température du milieu de 10°C.La concentration du fluide a une grande influence sur la corrosion du matériau des vannes.
2. Sélection du matériau de la vanne dans différentes conditions de travail
(1).Milieu acide sulfurique
La résistance à la corrosion de l'acier au carbone et de la fonte est meilleure lorsque la concentration d'acide sulfurique est supérieure à 80 % et que la température est inférieure à 80 °C.
Mais l’acier au carbone et la fonte ne conviennent pas au flux d’acide sulfurique à grande vitesse ;
L'acier inoxydable ordinaire, tel que 304 (0Cr18Ni9), 316 (0Cr18Ni12Mo2Ti) sur un milieu d'acide sulfurique, a également limité son utilisation, de sorte que la livraison de la vanne de pompe à acide sulfurique utilisait généralement de la fonte à haute teneur en silicium (difficultés de moulage et de traitement), de l'acier inoxydable hautement allié (non . 20 Fabrication d'alliages ;
Les plastiques fluorés ont une bonne résistance à l'acide sulfurique.Il est plus économique d'utiliser une valve de pompe en plastique fluoré (F46).Si la pression est trop élevée, si la température augmente ou si le point d'utilisation de la vanne en plastique est affecté, il ne peut choisir qu'un robinet à tournant sphérique en céramique plus cher.
(2).Milieu acide chlorhydrique
La plupart des matériaux métalliques ne résistent pas à la corrosion par l'acide chlorhydrique (y compris divers matériaux en acier inoxydable), le molybdène à haute teneur en ferrosilicium ne peut être utilisé qu'à 50 °C, avec moins de 30 % d'acide chlorhydrique.
Contrairement aux matériaux métalliques, la plupart des matériaux non métalliques ont une bonne résistance à la corrosion par l'acide chlorhydrique, c'est pourquoi les pompes à revêtement en caoutchouc et les pompes en plastique (comme le polypropylène, les plastiques fluorés, etc.) constituent le meilleur choix pour le transport de l'acide chlorhydrique.
Mais si la température d’un tel milieu dépasse 150°C, ou si la pression est supérieure à 16 kg, n’importe quel plastique (y compris le polypropylène, les plastiques fluorés et même le polytétrafluoroéthylène) ne sera pas à la hauteur.
(3).Milieu acide nitrique
La plupart des métaux sont détruits par une corrosion rapide dans l'acide nitrique.L’acier inoxydable est le matériau résistant à l’acide nitrique le plus largement utilisé.Il présente une bonne résistance à la corrosion de l’acide nitrique à toutes concentrations à température ambiante.
Il convient de mentionner que la résistance à la corrosion de l'acier inoxydable contenant du molybdène (tel que le 316,316L) à l'acide nitrique n'est pas aussi bonne que celle de l'acier inoxydable ordinaire (tel que le 304,321).
Pour l'acide nitrique à haute température, du titane et des alliages de titane sont généralement utilisés.
(4).Chlore gazeux (chlore liquide) Moyen
La résistance de la plupart des vannes métalliques à la corrosion par le chlore est limitée, en particulier dans le cas du chlore avec de l'eau, y compris une variété de vannes en alliage.
Pour le chlore, la valve en téflon est un bon choix, mais la valve en téflon avec un temps un peu plus long, le couple augmente, le vieillissement du téflon sera mis en évidence.
La valve en téflon d'origine a été remplacée par un noyau à bille en céramique téflon.La propriété autolubrifiante de la céramique et la résistance à la corrosion du téflon auraient un meilleur effet.
(5).Ammoniac (hydroxyde d'ammoniac) Moyen
La plupart des corrosions métalliques et non métalliques dans l'ammoniac liquide et l'ammoniac (hydroxyde d'ammoniac) sont très légères, seuls le cuivre et les alliages de cuivre ne conviennent pas à l'utilisation.
(6).Alcools, cétones, esters, éthers
Les alcools, cétones, esters et éthers courants sont fondamentalement non corrosifs, des matériaux courants sont applicables, une sélection spécifique doit également être basée sur les propriétés du milieu et les exigences associées pour faire un choix raisonnable.
Il convient également de noter que les cétones, les esters et les éthers présents sur une variété de caoutchoucs sont solubles, lors du choix des matériaux d'étanchéité pour éviter les erreurs.
3. Utilisez des matériaux non métalliques
Les matériaux non métalliques ont une excellente résistance à la corrosion.Tant que la température et la pression des vannes répondent aux exigences des matériaux non métalliques, l'utilisation de matériaux non métalliques peut non seulement résoudre le problème de la résistance à la corrosion, mais également économiser des métaux précieux et réduire le coût des vannes.
Aujourd'hui, de plus en plus de vannes utilisent du nylon, du polytétrafluoroéthylène et d'autres plastiques ainsi que du caoutchouc naturel et du caoutchouc synthétique pour créer une variété de surfaces d'étanchéité, de bagues d'étanchéité, ces matériaux non métalliques, une bonne résistance à la corrosion, des performances d'étanchéité, particulièrement adaptées à une utilisation dans le milieu. avec des particules.
Cependant, son application est limitée en raison de sa faible résistance mécanique et thermique.Le graphite flexible permet aux matériaux non métalliques d'entrer dans le domaine des hautes températures, résout le problème à long terme des fuites de garnitures et de joints et constitue un bon lubrifiant à haute température.
4. Peinture en aérosol
La peinture est l'un des moyens anticorrosion les plus largement utilisés, et c'est un matériau anticorrosion et une marque d'identification indispensables dans les produits de vannes.
Le revêtement est généralement constitué de résine synthétique, de pâte de caoutchouc, d'huile végétale, de solvant, etc.Il recouvre la surface métallique, isole le milieu et l'atmosphère et atteint l'objectif d'anticorrosion.La peinture est colorée pour indiquer le matériau de la valve.
La peinture est principalement utilisée dans l'eau, l'eau salée, l'eau de mer ou la corrosion atmosphérique n'est pas un environnement trop fort.
5. Ajouter un corrosif
Le mécanisme de contrôle de la corrosion par l’inhibiteur est qu’il favorise la polarisation de la batterie.L'inhibiteur est principalement utilisé dans les milieux et les emballages.L'ajout d'inhibiteur dans le milieu peut ralentir la corrosion des équipements et des vannes.
L'acier inoxydable au chrome-nickel devient actif dans une large plage de concentrations dans l'acide sulfurique sans oxygène et se corrode sérieusement, mais lorsqu'une petite quantité d'oxydant tel que le sulfate de cuivre ou l'acide nitrique est ajoutée, l'acier inoxydable peut être transformé en état passif et un film protecteur se forme sur la surface pour stopper l'érosion du support.
Dans l'acide chlorhydrique, si une petite quantité d'oxydant est ajoutée, la corrosion du titane peut être réduite.L'eau est souvent utilisée comme milieu de test de pression, facile à provoquer la corrosion des vannes, dans l'eau ajouter une petite quantité de nitrite de sodium peut empêcher la corrosion par l'eau de la vanne.
Il y a des chlorures dans la garniture en amiante, qui corrodent considérablement la tige de la vanne.La méthode de lavage à l’eau distillée peut réduire la teneur en chlorures.
Pour protéger la tige de vanne de la corrosion causée par la garniture en amiante, des inhibiteurs de corrosion et des métaux sacrificiels sont appliqués sur la garniture en amiante et sur la tige de vanne.
L'inhibiteur de corrosion est composé de nitrite de sodium, de chromate de sodium et de solvant.Le nitrite de sodium et le chromate de sodium peuvent former un film de passivation sur la surface de la tige de valve pour améliorer la résistance à la corrosion de la tige de valve.Le solvant provoque une dissolution lente de l'inhibiteur de corrosion et agit comme un lubrifiant.
En fait, le zinc est aussi une sorte d’inhibiteur de corrosion.Il peut d'abord se combiner avec le chlorure présent dans l'amiante, de sorte que le chlorure aura moins de contact avec le métal de la tige de valve.
Le revêtement si l'ajout de rouge, de plomb calcique et d'autres inhibiteurs de corrosion, pulvérisé sur la surface de la vanne, peut empêcher la corrosion atmosphérique.
6. Protection électrochimique
Il existe deux types de protection électrochimique : la protection anodique et la protection cathodique.
La protection anodique consiste à protéger l'anode métallique contre le courant continu, de sorte que le potentiel de l'anode augmente dans une direction positive. Lorsqu'elle est augmentée jusqu'à une certaine valeur, la surface de l'anode métallique forme un film protecteur dense, c'est-à-dire un film de passivation. la corrosion de la cathode métallique est considérablement réduite.La protection anodique convient aux métaux facilement passivables.
La protection cathodique doit être protégée du métal comme cathode, plus DC, de sorte que son potentiel dans le sens négatif de la réduction, car il atteint un certain potentiel, réduction de la vitesse du courant de corrosion, protection du métal.De plus, la protection cathodique peut être assurée par un métal ayant un potentiel d'électrode plus négatif que le métal protégé.Lorsque le zinc est utilisé pour protéger le fer, le zinc est corrodé.Le zinc est appelé métal sacrificiel.
Dans la pratique de production, la protection anodique est moins utilisée et la protection cathodique est plus utilisée.Cette méthode de protection cathodique est une méthode économique, simple et efficace pour les grosses vannes et les vannes importantes.
7. Revêtement de surface
Les processus de traitement des surfaces métalliques comprennent le revêtement de surface, la pénétration de surface, l'oxydation et la passivation de surface, etc.Son objectif est d'améliorer la résistance à la corrosion des métaux, d'améliorer les propriétés mécaniques des métaux, le traitement de surface est largement utilisé dans les vannes.
Des traitements courants au zinc, au chrome et à l'oxyde (bleuissement) sont utilisés pour améliorer la résistance à la corrosion atmosphérique ou diélectrique des boulons de raccordement des vannes.
D'autres fixations, en plus des procédés ci-dessus, peuvent également être utilisées dans le cas d'un processus de traitement de surface tel que la passivation par phosphatation.
La surface d'étanchéité et les pièces de fermeture de petit calibre sont généralement traitées par nitruration ou boronisation pour améliorer sa résistance à la corrosion et à l'usure.Si le disque de valve est en 38CrMoAlA, l'épaisseur de la couche de nitruration ≥014 mm.
La tige de vanne est généralement traitée par nitruration, boronisation, chromage et nickelage pour améliorer sa résistance à la corrosion, sa résistance à l'usure et sa résistance à l'abrasion.
Un traitement de surface différent pour différents matériaux de tige et environnement de travail, dans l'atmosphère ou dans le milieu de vapeur et la tige de contact avec l'emballage en amiante, peut utiliser un processus de chromage dur et de nitruration gazeuse (l'acier inoxydable ne convient pas au processus de nitruration ionique).
Dans l'environnement gazeux de sulfure d'hydrogène de la tige de valve, l'utilisation d'un revêtement de nickel à haute teneur en phosphore par galvanoplastie offre de meilleures performances de protection.
La nitruration ionique et gazeuse peut améliorer la résistance à la corrosion du 38CrMoAlA, mais le chromage dur ne convient pas.Le 2Cr13 peut résister à la corrosion par l'ammoniac après trempe et revenu, l'acier au carbone nitruré par le gaz peut également résister à la corrosion par l'ammoniac, mais tous les revêtements NI-P ne sont pas résistants à la corrosion par l'ammoniac.
Le matériau 38CrMoAlA nitruré au gaz présente une excellente résistance à la corrosion et des performances complètes et est souvent utilisé pour fabriquer des tiges de vanne.Les corps de vannes et les volants de petit diamètre sont souvent chromés pour améliorer leur résistance à la corrosion et les vannes d'équilibrage.
8. Projection thermique
La projection thermique est un procédé de préparation de revêtements, devenu l'une des nouvelles technologies de protection des surfaces et de renforcement des matériaux.
La projection thermique est une sorte de source de chaleur à haute densité énergétique (flamme de combustion de gaz, arc électrique, arc plasma, chauffage électrique, explosion de gaz, etc.) qui est utilisée pour faire fondre des matériaux métalliques ou non métalliques, puis les pulvériser sur la surface de le substrat prétraité par atomisation. Procédé de renforcement de surface permettant de former un revêtement par pulvérisation ou de chauffer simultanément une surface de substrat pour refondre le revêtement sur la surface du substrat afin de former une couche de soudage par pulvérisation.
La plupart des métaux et leurs alliages, des céramiques d'oxydes métalliques, des composites métallo-céramique et des composés de métaux durs peuvent être appliqués sur des substrats métalliques ou non métalliques par un ou plusieurs procédés de pulvérisation thermique.
La pulvérisation thermique peut améliorer la résistance à la corrosion de surface, la résistance à l'usure, la résistance aux températures élevées et prolonger la durée de vie.
Revêtement fonctionnel spécial par projection thermique, avec isolation thermique, isolation (ou conductrice), étanchéité, autolubrification, rayonnement thermique et blindage électromagnétique et autres propriétés spéciales.Les pièces peuvent également être réparées par projection thermique.
9. Contrôle environnemental
L'atmosphère est pleine de poussière, de vapeur d'eau et de fumée, en particulier dans l'environnement de production, provenant des cheminées et des équipements, ainsi que d'autres émissions de gaz et de poussières toxiques, qui provoqueront divers degrés de corrosion des vannes.
Le nettoyage et la purge réguliers des vannes ainsi que le graissage régulier, comme spécifié dans les procédures d'exploitation, constituent une mesure efficace pour contrôler la corrosion environnementale.
Le couvercle d'installation de la tige, les puits d'installation de la vanne de terre et la peinture en aérosol de la surface de la vanne constituent également un moyen efficace de prévenir la corrosion du matériau de la vanne.
L'augmentation de la température de l'environnement et la pollution de l'air accéléreront la corrosion des équipements et des vannes dans un environnement fermé. Il convient d'essayer d'utiliser des mesures de refroidissement en usine ou par ventilation pour ralentir la corrosion environnementale.
10. Améliorer le processus et la structure
La protection anticorrosion de la vanne doit être prise en compte dès le début de la conception.Si la conception de la structure de la vanne est raisonnable et la méthode de traitement correcte, la corrosion de la vanne peut être considérablement réduite.
Par conséquent, il est nécessaire d’améliorer les parties sujettes à la corrosion de la vanne pour répondre aux exigences des différentes conditions de travail.
(1).L'espace au niveau du joint de valve peut provoquer une corrosion de la batterie par différence de concentration en oxygène, par conséquent, la tige de valve et le joint de la pièce de fermeture, dans la mesure du possible, ne pas utiliser la forme de connexion à vis.
(2).Le soudage par points et le soudage par recouvrement sont faciles à produire de la corrosion, le soudage des valves doit être un soudage bout à bout double face et un soudage continu.
(3).Le raccord fileté de la vanne doit être utilisé en polytétrafluoroéthylène, non seulement pour une bonne étanchéité et une bonne résistance à la corrosion.
(4).Le milieu de la vanne n'est pas facile à circuler, facile à corroder, en plus d'installer la vanne lorsqu'elle n'est pas à l'envers et d'utiliser la vanne, faites attention à évacuer le milieu de dépôt, dans la fabrication de pièces de vanne, devrait essayer d'éviter la structure de bosse, le la valve essaie de régler le trou de décharge.
(5).Le contact galvanique entre différents métaux peut favoriser la corrosion du métal anodique.Lors de la sélection des matériaux, il convient de veiller à éviter le contact métallique qui présente une grande différence de potentiel métallique et ne peut pas produire de film passif.
(6).Au cours du processus d'usinage, en particulier du soudage et du traitement thermique, une corrosion sous contrainte se produira.La méthode d'usinage doit être améliorée et un traitement de recuit doit être utilisé après le soudage.
(7).Indice de finition de surface amélioré pour la tige et les autres composants, bonne finition de surface et résistance à la corrosion.
(8).La technologie et la structure améliorées de traitement des garnitures et des joints, utilisant du graphite flexible, une garniture en plastique, un joint en pâte de graphite flexible et un joint en polytétrafluoroéthylène, améliorent non seulement les performances d'étanchéité et réduisent la corrosion de la surface d'étanchéité de la tige de vanne et de la bride.
Points d'attention en matière d'anticorrosion des pièces de vannes
1. Cause principale de la corrosion de la tige
Les dommages dus à la corrosion du corps de la vanne sont principalement causés par un milieu corrosif et la corrosion de la tige de la vanne est principalement causée par la garniture.
Non seulement le milieu de corrosion endommage la tige, mais la vapeur et l'eau peuvent également créer des points de contact entre la tige et la garniture.En particulier, les tiges stockées dans l'entrepôt de la vanne connaîtront également une corrosion par piqûre de tige.Il s'agit de la corrosion électrochimique de la garniture sur la tige de vanne.
Aujourd'hui, la charge la plus utilisée est à base d'amiante. Les matériaux en amiante contiennent certains ions chlorure, en plus du plasma de potassium, de sodium et de magnésium, ce sont des facteurs de corrosion.
2. Protection contre la corrosion de la tige de valve
Ne remplissez pas la valve pendant le stockage.Aucun emballage, la perte des facteurs de corrosion électrochimiques de la tige, ne peut être un stockage à long terme sans corrosion.
Surfacez la tige.Tels que le chromage, le nickelage, la nitruration, la boronisation, le zinc, etc.
Réduisez les impuretés de l’amiante.La teneur en chlore de l'amiante peut être réduite en la lavant avec de l'eau distillée, réduisant ainsi sa corrosivité.
Ajoutez un inhibiteur de corrosion à l'emballage en amiante.L'inhibiteur de corrosion peut inhiber le caractère corrosif de l'ion chlorure.Comme un nitrite de sodium.
Ajout de métaux sacrificiels à l'amiante.C'est un potentiel inférieur au potentiel de la tige de valve du métal en tant que victime.Cette corrosion des chlorures se produit d'abord sur le métal sacrificiel pour protéger la tige.Peut être utilisé comme métal sacrificiel, tel que la poudre de zinc.
Utiliser une protection en polytétrafluoroéthylène.Le polytétrafluoroéthylène a une excellente stabilité chimique et des propriétés diélectriques, le courant ne peut pas passer à travers, si l'emballage en amiante est imprégné de polytétrafluoroéthylène, la corrosion sera réduite.Vous pouvez également envelopper la garniture en amiante dans des bandes de polytétrafluoroéthylène puis remplir les presse-étoupes.
L'amélioration de la finition du traitement peut également réduire la corrosion électrochimique.
Corrosion et protection des pièces de fermeture
1. Principales causes de corrosion des pièces fermées
Les pièces de fermeture sont souvent lavées par le fluide, ce qui accélère le développement de la corrosion.Certains disques, bien que utilisant de meilleurs matériaux, mais les dommages dus à la corrosion sont toujours plus rapides que le corps de la vanne.
Les parties de fermeture supérieure et inférieure sont reliées à la tige de vanne et au siège de vanne par un filetage commun.La partie de connexion manque d'oxygène par rapport à la partie générale, ce qui provoque facilement la corrosion de la batterie de différence de concentration en oxygène.Certaines surfaces de joint de fermeture utilisées sous forme de pression, en raison d'un ajustement serré, d'un petit espace, une corrosion des cellules de concentration d'oxygène se produira.
2. Points à noter lors de la fermeture d'un morceau d'anticorrosion
Utilisez des matériaux résistant à la corrosion autant que possible.La fermeture est légère, mais joue un rôle clé dans la vanne, à condition qu'elle résiste à la corrosion, même avec un peu de matériau précieux.
La structure de la fermeture est améliorée afin qu'elle soit moins érodée par le fluide.
La structure de connexion est améliorée pour éviter la cellule de différence de concentration en oxygène.
Dans les vannes à température inférieure à 200°c, l'utilisation de polytétrafluoroéthylène comme matériau de garniture au niveau du joint de la pièce de fermeture et de la face du joint réduit la corrosion à ces endroits.
Tout en considérant la résistance à la corrosion, il convient également de prêter attention à la résistance à l’érosion du matériau.Utiliser un matériau résistant à l’érosion pour fermer les pièces.
Heure de publication : 28 juillet 2021